DE2242572A1 - VACUUM CLEANER - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L5/00—Structural features of suction cleaners
- A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
- A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
' Akte No. PHU- 5771'File No. PHU-5771
"Staubsau-geraggregat"."Vacuum cleaner unit".
Die Erfindung bezieht .sich auf ein S taub sauger aggregat mit? einem Strömungskorapressor mit einem oder mehreren drehbaren Schaufelrädern! sowie einem in Richtung des axialen Richtungsanteils des Luftstromes durch den Kompressor stx'omabwärts davon angeordneten elektrischen Kommutatormotor, dessen Kommutator mit einer Anzahl Kohlebürsten zusammenarbeitet, wobei sich zwischen dem Motor und dom Kompressor ein Zwischenschild befindet mit einer Durchführung für die hindurchragende Motorwelle sowie einer Anzahl Durchgangsöffnungen für die aus dem Kompressor austretende verdichtete Luft, wobei v/eiter stromabwärts von diesen Durchgangs öffnungen Führungswanne vorhanden sind zum Führen der verdichteten Luft durch den Kotor mit der Absicht, diesen im Betrieb zu kühlen.The invention relates .sich to a vacuum cleaner unit with? a flow compressor with one or more rotatable paddle wheels! and one in the direction of the axial directional component of the air flow the compressor stx'om downstream electric commutator motor, whose commutator works with a number of carbon brushes, with an intermediate shield between the motor and the compressor with a bushing for the protruding motor shaft and a number of through openings for the one emerging from the compressor compressed air, with a guide trough downstream of these passage openings for guiding the compressed air through the Kotor with the intention of cooling it during operation.
Ein Staubsaugeraggregat dieser Konstruktion ist aus der U.S.Patentschrift 2.532.264 bekannt, in der ein Aggregat mit einem Zwei-A vacuum cleaner unit of this construction is known from U.S. Patent 2,532,264, in which an unit with a two-
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stufen-Zentrifugalkompressor und folglich mit einem ersten und einem zweiten auf der Motorwelle angeordneten Schaufelrad dargestellt wird. Der Motor ist mit einem Flansch auf dem Zwischenschild angeordnet. Das Zwischenschild besteht aus einem Passring, auf dem der Plansch des Motors befestigt ist und aus einer auf dem Passring angeordneten Führungswand, welche die Luft vom Raum am Umfang des zweiten Schaufelrades zu den Durchführungsöffnungen führt, die sich innerhalb des Urafarges des Motorflansches befinden. Im unmittelbaren Anschluss an den Flansch hat der Motor ein völlig geschlossenes Gehäuse, so dass die aus den Durchführungsöffnungen strömende Luft gezwungen wird, durch den Motor und folglich an den Statorspulen und dem Statorblechpaket entlang zu strömen, bevor sie an der anderen Seitj aus de« Motor heraustreten kann. Die eingangs erwähnten Führungswände bilden bei diesem bekannten Aggregat also Teile des Motorgehäuses.stage centrifugal compressor and consequently with a first and a second The impeller arranged on the motor shaft is shown. The motor is arranged with a flange on the intermediate plate. The intermediate shield consists of a fitting ring on which the motor flange is attached and from a guide wall arranged on the fitting ring, which guides the air from the space on the circumference of the second impeller to the feed-through openings leads, which are located within the Urafarges of the motor flange. in the direct connection to the flange, the motor has a completely closed Housing, so that the air flowing out of the passage openings is forced will flow through the motor and consequently along the stator coils and the stator laminated core before it comes out of the other side. Motor can emerge. The guide walls mentioned at the beginning form at this known unit so parts of the motor housing.
Es ist nun allgemein üblich, in Staubsaugeraggregaoen Kommutatormotoren zu verwenden, wobei der Kommutator mit Kohlebürsten zusammenarbeitet. Derartige Motoren bieten im Vergleich zu den früher auch in Staubsaugeraggregaten verwendeten Induktionsmotoren den Vorteil, dass sie bei den üblichen Wechselspannungen mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz ein günstigeres Verhältnis zwischen Leistung und Gewicht aufweisen und weiter auch eine günstigere Kennlinie.It is now common practice in vacuum cleaner units To use commutator motors, the commutator working together with carbon brushes. Such engines offer compared to the earlier ones Induction motors also used in vacuum cleaner units have the advantage that they can operate with the usual alternating voltages with a frequency of 50 or 60 Hz have a more favorable ratio between power and weight and also a more favorable characteristic curve.
In der Praxis treten beim Gebrauch von Kommutatormotoren in Staubsaugeraggregaten jedoch zwei charakteristische Probleme auf, nämlich erstens das Problem der Kühlung des Motors, welches Problem (grosser wird, je nachdem die Leistung und das Verhältnis zwischen Leistung und Eigengewicht zunimmt und zweitens das Problem dez· Abfuhr des KohJebürstgnstaubee, der von den Kohlebürsten infolge des Verschleisses derselben herrührt. Ausser Kohlenstoff enthält der Kohlebürstenstaub auch noch Metall-In practice, however, two characteristic problems arise when using commutator motors in vacuum cleaner units, namely, firstly, the problem of cooling the motor, which problem (major depending on the performance and the relationship between performance and dead weight increases and, secondly, the problem of the removal of the carbon brush dust, which comes from the carbon brushes as a result of their wear and tear. In addition to carbon, the carbon brush dust also contains metal
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bestandteile. Da die Kohlebürsten wegen der Funktion ausgezeichnete Leiter für Elektrizität sind, ist auch der Kohlebürstenstaub elektrisch leitend. Vermieden werden muss, dass der Staub die Möglichkeit erhält, sich an Läufer oder Ständer des Motors und insbesondere auf den Spulen abzusetzen. Die Durchschlagspannung dos Motors kann dadurch nämlich wesentlich erniedrigt werden. Da im Hinblick auf die Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen, die in bezug auf Staubsaugeraggregate gestellt werden, der Motor immer einecomponents. As the carbon brushes are excellent conductors because of their function are for electricity, the carbon brush dust is also electrically conductive. It must be avoided that the dust gets the chance to get on runners or stand of the motor and especially on the reels. The breakdown voltage of the motor can be significantly reduced as a result will. As in terms of quality and safety requirements, the in relation to vacuum cleaner units, the motor is always one
Durchschlagspannung haben muss, die einen gewissen Minimalwert nicht unterschreiten darf, muss dafür gesorgt werden, dass sich der Kohlebürstenstaub nicht auf dem Motor absetzen kann.Must have breakdown voltage that does not fall below a certain minimum value it must be ensured that the carbon brush dust cannot settle on the motor.
Bei den bekannten Staubsaugeraggregaten der eingangs erwähnten Art, siehe beispielsweise die genannte U.S. Patentschrift 2.532.2Ä4, wird für die Kühlung des Motors sowie zum Abführen des Kohlebürstenstaubes den durch den Kompressor erzeugten LuftGtrom geändert. Selbstverständlich muss dabei vermieden werden, dass die Kühlung des Motors mit einem Luftstrom stattfindet, in dem sich bereits Kohlebürstenstaub befindet, so dass man immer den Kommutator mit den Kohlebürsten an einer derartigen Stelle im Aggregat anordnet, dass der Luftstrom, der an den Kohlebürsten entlang strömt, zunächst am Motor entlang geführt worden ist. Dies bringt mit sich. dass der Kollektor mit den.Kohlebürsten immer an der vom Kompressor abgewandten Seite des Läufers des Motors angeordnet wird. In axialer Richtung gesehen strömt die vom Aggregat angesaugte Luft also zunächst durch den Kompressor, danach an den Spulen des Motors entlang und zuletzt längs der Kohlebürsten um dann das Aggregat zu verlassen.In the case of the known vacuum cleaner units of the type mentioned in the opening paragraph, see, for example, the cited U.S. Patent specification 2.532.2Ä4, is used to cool the motor and to remove the carbon brush dust changed the air flow generated by the compressor. Of course must be avoided that the cooling of the motor takes place with an air stream in which there is already carbon brush dust, so that the commutator with the carbon brushes is always arranged in such a place in the unit that the air flow passes along the carbon brushes flows, has first been guided along the engine. This entails. that the collector with the carbon brushes is always on the one facing away from the compressor Side of the rotor of the motor is arranged. In the axial direction seen, the air sucked in by the unit therefore initially flows through the Compressor, then along the coils of the motor and finally along the Carbon brushes to then leave the unit.
Ein Kachteil dieser Aufbaureihenfolge des Aggregates ist, dass sich die Kohlebürsten an einer Stelle befinden, wo man die Querabnessvmgen zum übrigen ziemlich gering machen könnte. Mit anderen Worten:One part of this assembly sequence of the unit is that the carbon brushes are in a place where the crosswise spacing for the rest could make it quite small. In other words:
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die in Querrichtung herausragenden Kohlebürstenhalter, in denen eich die Kohlebürsten befinden, sind an dieser Stelle für die grosste Querabmessung des Aggregates bestimmend. Handstielstaubsauger baut Ban aa liebsten m8glichst gedrängt und man möchte deswegen für das StaubsaugergehEuse aa lietaten eine etwas kegelförmig verlaufende Form wählen. Diese Fora ist insbesondere bei Verwendung eines Kunststoffes für das Staubsaugergehäuse vonthe carbon brush holders protruding in the transverse direction, in which the calibrated Carbon brushes are located at this point for the largest transverse dimension determining the aggregate. Ban aa prefers to build hand-held vacuum cleaners as crowded as possible and therefore one would like to choose a somewhat conical shape for the vacuum cleaner housing aa lietaten. This fora is particularly useful when using a plastic for the vacuum cleaner housing from
ι Staubsaugergehause muss vorzugsweise eine derartige Fora aufweisen, dassι vacuum cleaner housing must preferably have such a Fora that
es eich leicht einer möglichst einfach konstruierten Lehr· entnehmen lässt. Die Erfindung bezweckt, ein Staubsaugeraggregat der eingab»: erwähnten Art zu schaffen, wobei die Querabmeseung an den vom Kompressor abgewandten Ende nicht durch die Kohlebürsten bestiaat wird und Bit auch übrigen später zu erwähnenden Vorteilen und wird dadurch gekennieiohnet, dass der Kommutator zwischen dem Läufer des Motor« und dem obengencnnten Zwiechenschild angeordnet 1st und dass sich an der dieses Zwisohenschlld zugewandten Seite des Kommutators eine feet angeordnete, ia wesentlichen geschlossene Kohlebürstenstaubfangplatte befindet» die aus einer eich la wesentlichen quer zur Motorwelle erstreckenden Platte besteht Bit Querab— messungen, die im wesentlichen grosser sind ale der Kommutator und an der··* von der Motorwelle abgewandten Umfangsseite sich die obengenannten Durchströmungsöffnungen befinden, so dass im Betrieb des Aggregates venigsten· im wesentlichen an der Stelle, wo die Kohlebürsten den Kommutator berühren, einörtlicher Luftstrom entsteht, der einen Richtungsanteil aufweist, der von den Kohlebürsten zu der KohlebUrstenstaubfangplatte gerichtet ist·it can easily be taken from a gauge that is as simply constructed as possible. The aim of the invention is to provide a vacuum cleaner unit that could enter »: mentioned type to create, with the transverse dimension to that of the compressor facing away end is not bestiaat by the carbon brushes and bit too other advantages to be mentioned later and are thereby identified, that the commutator is between the rotor of the motor and the above Intermediate shield is arranged and that on this intermediate shield facing side of the commutator a feet arranged, generally essential closed carbon brush dust collector plate is located »from an eich la The plate, which extends transversely to the motor shaft, consists of a bit transversely measurements, which are essentially larger than the commutator and at the ·· * the above-mentioned flow openings are located on the circumferential side facing away from the motor shaft, so that when the unit is in operation, most essentially at the point where the carbon brushes touch the commutator, a local air flow is created, which has a directional component that is directed from the carbon brushes to the carbon brush dust collector plate
Beim erfindungagemässen Staubsaugeraggregat werden bei der nich konventionellen Anordnung des Kommutators und der Kohlebürsten imIn the case of the vacuum cleaner unit according to the invention, the Conventional arrangement of the commutator and the carbon brushes in the die Luftwirbel ausgenutzt, die in dem Teil zwischen dem Zwischen-exploited the air vortices in the part between the intermediate
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schild und dem Ständer und Läufer des Motors auftreten. Ein Teil dor aus den Durchströmungaöffnungen dea Zwischenschildes herausströmenden Luft stösst nämlich gegen diese Teile und ändert dadurch die Richtung. Dabei treten Wirbel auf, die in der Nähe der Motorwelle einen Richtungsanteil aufweisen, der vom Läufer zum Zwischenschild gerichtet ist.shield and the stator and rotor of the motor. Part of it the air flowing out through the flow openings of the intermediate shield namely bumps against these parts and thereby changes the direction. Included vortices occur, which have a directional component in the vicinity of the motor shaft have, which is directed from the runner to the intermediate shield.
Die Kohlestaubfangplatte zrfingi. diesen Luftstrom auf α neue zu einer abrupten Richtungsänderung. Die Kohlebürstenstaubteilchen sind schwerer als Luft und können durch ihre Trägheit der abrupten Richtungsänderung der Luftmoleküle nicht folgen und werden dadurch auf die Pangplatte gelangen. Es stellt eich heraus, dass sie sich dort auch fest absetzen, so dass sie nicht doch noch durch den Luftstrom weitergeführt, werden können.The coal dust collector zrfingi. this air flow to α new to an abrupt change of direction. The carbon brush dust particles are heavier than air and, due to their inertia, cannot follow the abrupt change in direction of the air molecules and will get onto the pang plate. It turns out that they also settle there firmly so that they cannot be carried on by the air flow after all.
Eine Verbesserung des Fangeffektes der Fangplatte wird mit einer AusfüLrungsfcrm der Erfindung erreicht, die dadurch gekennzeichnet wird, dass die Fangplatte an der von der Motorwelle abgewandten Uaifangaseite einen im wesentlichen senkrecht auf der Fangplatte stehenden Stehrand aufweist.An improvement in the catching effect of the catching plate is achieved with an embodiment of the invention which is characterized in that that the catch plate is on the Uaifangaseite facing away from the motor shaft a standing edge that is essentially perpendicular to the catching plate having.
Eine einfache Konstruktion eines erfindungsgemässen Staub-Bfoigeraggregates wird dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Zwischennchild zugleich einen Lagerschild bildet, in den ein Lagei* fur die Motorwelle angeordnet ist, und dass weiter die Kohlebürstenstaubfangplatte mit dif'f:eai Lagerschild ein Ganzes bildet.A simple construction of a dust conveyor unit according to the invention is characterized in that said intermediate plate also forms a bearing plate in which a position for the motor shaft is arranged, and that further the carbon brush dust collector with dif'f: eai end shield forms a whole.
Für Staubsaugeraggregate der eingangs erwähnten Art, wobeiFor vacuum cleaner units of the type mentioned, wherein
im hf.· trifbijzui; tand uer> Aggregates ein Druckabfall an dem an der Kommutatori.cilc de·:; Motor.'; bei' i rxi 1 ichun Lager auftritt und zwar von einem Druck an dir y.civn.i tator::t.i te d'-r; L.igerr; «ιιΓ einen niedrigeren Druck an der Kompresse n". te di.·:; L.i.'i-r:: ist i;:. Hinblick auf diu Ci.-fahr vor Vorachmutzung df?a Lagerim hf. · trifbijzui; tand uer> aggregates a pressure drop at the commutatori.cilc de · :; Engine.'; at ' i rxi 1 ichun camp occurs from a pressure on dir y.civn.i tator :: ti te d'-r;L.igerr; «ΙιΓ a lower pressure on the compress n". Te di. · :; Li'ir :: is i;:. With regard to diu Ci.-fahr before pre-pollution df? A warehouse
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durch KohlebUrstenstaub und dadurch auch die Gefahr eines sehr schnellen Verschleisses eine AusfUhrungsform von Bedeutung, die dadurch gekennzeichnet wird, dass sich am Umfang des Lagere ein oder mehrere Druckglättungskanäle im Lagerschild befinden mit einem Gesamtluftstromwiderstandsvert, der niedriger ist als der des Lagers selbst. Ausser der Tatsache, dass auf diese Weise eine Verschmutzung des Lagere vermieden werden kann, kann auch der Effekt der Fangplatte vergröeeert werden. Selbstverständlich miss der Widerstandswert der Kanäle nicht zu gering gewählt werden, weil dann der Wirkungsgrad des Kompressors beeinträchtigt werden wUrde.due to coal brush dust and therefore the risk of a very rapid one Wear an embodiment of importance, which is characterized in that one or more pressure smoothing channels are located in the end shield on the circumference of the bearing with a total air flow resistance, which is lower than that of the camp itself. Except for the fact that In this way, contamination of the bearing can be avoided, the effect of the catch plate can also be increased. Of course, miss the resistance of the channels should not be chosen too low, because then the efficiency of the compressor would be impaired.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben. Es zeigernAn embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it
Fig. 1 ein Staubsaugeraggregat mit einer Motorleistung von 4OO W in wahrer Grosse, zum Teil als Aneicht und zu« Teil im Schnitt durch die Mittellinie,Fig. 1 a vacuum cleaner unit with a motor power of 400 W in real size, partly as aneicht and partly in section the center line,
Fig. 2 dasselbe Staubsaugeraggregat naoh Fig. 1, auf dieselbe Art und Weise zum Teil als Ansicht und zua Teil ia Schnitt, aber gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lage um einen Winkel von 90* um die Mittellinie gedreht,FIG. 2 shows the same vacuum cleaner unit as shown in FIG. 1, in the same way, partly as a view and partly as a section, but compared to the position shown in Fig. 1 by an angle of 90 * around the Center line rotated,
Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht de· sum Kompressor gewandten Lagerschildes des Motors des Staubeaugeraggregates aus den obenstehenden Figuren und auf die Kohlebtlrstenstaubfangplatte geeehvn.3 shows a diagrammatic view of the bearing plate, facing the compressor, of the motor of the vacuum cleaner unit from the above figures and looking at the coal bristle dust collector plate.
Das Staubsaugeraggregat _1_ aus Fig. 1 weist einen Zweistufer.-Zentrifugalkompresaor 2. mit zwei doppelten drehbaren Schaufelrädern 5 und .: auf. In der Zeichnung befindet sich zur rechten Seite des Kompressors _2 mix: elektrischer Kommutatormotor ^. Der axiale Richtungsanteil dee Luftexroie» durch den Kompressor 2_ Uiuft in Fig. \_ von links nach rechts.The vacuum cleaner unit _1_ from FIG. 1 has a two-stage centrifugal compressor 2. with two double rotatable paddle wheels 5 and. In the drawing, on the right-hand side of the compressor _2 mix: electric commutator motor ^. The axial direction portion dee Luftexroie "by the compressor 2_ Uiuft in Fig. \ _ From left to right.
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doppelten*Schaufelrädern 3 und 4 zwei Diffusoren, die durch 6 und 7 angedeutet sind, die an der Stromaufwärtsseite< durch Einströmungsplatten θ und 9 abgedeckt sind. Diese sind unter Zwischenfügung elastischer Dichtungsringe 10 und 11 auf den beiden Diffusoren 6 und 7, die aus einem thernoplastischen Kunststoff hergestellt sind, auf in der Zeichnung nicht dargestellte Art und Weise befestigt und mit Hilfe der Stifte 12 und 13 gegenüber denselben zentriert. Die Einstr&mungsplatten θ und 9 weisen je eine zentrale Einströmungeöffnung auf» die durch 14 bzw. 15 angedeutet ist.double * paddle wheels 3 and 4 two diffusers, indicated by 6 and 7, on the upstream side < by inflow plates θ and 9 are covered. These are attached with the interposition of elastic sealing rings 10 and 11 on the two diffusers 6 and 7, which are made of a thermoplastic plastic, in a manner not shown in the drawing and centered with the aid of the pins 12 and 13 relative to the same. The inflow plates θ and 9 each have one central inflow opening on »which is indicated by 14 and 15, respectively.
Der elektrische Kommutatormotor ^ enthält einen Ständer Ic und einen Läufer 17· Der Ständer besteht aus einen Ständerblechpaket 18, auf dem zwei Ständerspulen 19 mit Hilfe in Schlitzen 20 angeordneter Ketal! bügel 21 unter Zwischenfügung dünner Isolierfolien 22 angeordnet sind. ler Läufer V£ enthält ein Läuferblechpaket 23, eine Läuferbewicklung 24, von der die einzelnen in der Zeichnung nicht zu unterscheidenden Spulen mit einen Kommutator 25 verbunden sind, sowie eine Läuferwelle 26. Mit den Kommutator 25 arbeiten Kohlebürsten 27 zusammen, die in Bürstenhalter 28 angeordnet sind. Der Motorrahmen, in den der Ständer J_6_ und der Läufer YJ_ angeordnet sind, umfasst zwei Lagerschilder 29 und 30, die mit Hilfe von vier Schrauben 31 aufeinander befestigt sind. Im Lagerschild 29 iat ein Kugellager 32 und im Lagerschild 30 ein Kugellager 33 angeordnet, die zusammen die Lagerung des Läufers VJ_ bilden.The electric commutator motor ^ contains a stator Ic and a rotor 17 · The stator consists of a stator core 18 on which two stator coils 19 with the help of ketal arranged in slots 20! Bracket 21 with the interposition of thin insulating films 22 are arranged. The rotor V £ contains a laminated rotor core 23, a rotor winding 24, from which the individual coils (indistinguishable in the drawing) are connected to a commutator 25, and a rotor shaft 26 are. The motor frame, in which the stator J_6_ and the rotor YJ_ are arranged, comprises two end shields 29 and 30 which are fastened to one another with the aid of four screws 31. A ball bearing 32 is arranged in the bearing plate 29 and a ball bearing 33 is arranged in the bearing plate 30, which together form the bearing of the rotor VJ_.
Das Ständerblechpaket 18 wird mit Hilfe eines in Lagerschll angeordneten Zentrierringes 34 im Lagerschild zentriert. Eine radiale Fixierung des Statorblechpakets 18 wird dadurch erhalten, dass das Blechpaket gegen in der Zeichnung nicht sichtbare herausragende Teile an der Innenseite des Lagerdeckels 29 stösst. Die axiale Fixierung des Ständer- . ^The stator core 18 is with the help of a bearing shell arranged centering ring 34 centered in the end shield. A radial fixation of the stator lamination stack 18 is obtained in that the lamination stack against protruding parts not visible in the drawing on the Inside of the bearing cover 29 pushes. The axial fixation of the stand-. ^ paketes 18 im Motorrahmen erfolgt mit den zwei im Lagerschild 29 aage- JPackage 18 in the motor frame takes place with the two in the end shield 29 aage-J
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brachten Schrauben 35*brought screws 35 *
Auf der Läuferwelle 26 befindet sich zur rechten Seite eine Auewuchtscheibe 26. Am linken Ende ist die Welle 26 mit einem Gewindeteil 37 versehen, auf dem sich eine Mutter 38 befindet. Zwischen dem Lager 23 und dem Kollektor 25 liegt ein Distanzring 39· An der anderen Seite des Lagers 33 ist ein Distanzring 40 zwischen dem Lager und dem Schaufelrad 4 und weiter eine Dietanzbüohse 41 zwischen den Schaufelrädern 4 und 3 angeordnet. Mit Hilfe des zwischen der Mutter 39 und dem Schaufelrad 3 angeordneten Ringe8 42 wird beim Anziehen der Mutter 38 eine Befestigung der Schaufelräder 3 und 4 auf der Welle 26 zugleich eine axiale Fixierung des Läufers JT7_ gegenüber dem Lagerschild 30 erhalten, in dem das Lager 33 fest angeordnet ist.On the rotor shaft 26 there is a balancing disk 26 on the right side. At the left end, the shaft 26 is provided with a threaded part 37 on which a nut 38 is located. A spacer ring 39 is located between the bearing 23 and the collector 25. On the other side of the bearing 33 there is a spacer ring 40 between the bearing and the paddle wheel 4 and a Dietanzbüohse 4 1 between the paddle wheels 4 and 3. With the help of the rings8 42 arranged between the nut 39 and the paddle wheel 3, when the nut 38 is tightened, the paddle wheels 3 and 4 are fastened on the shaft 26 at the same time as an axial fixation of the rotor JT7_ with respect to the end shield 30, in which the bearing 33 is fixed is arranged.
hergestellt. Der Diffusor 7 ist mit Hilfe einer Anzahl Stifte 43 au Lagerschild 30 festgenietet. Der Lagerschild 30 dient also zugleich als Zwischenschild zwischen dem Motor ^ einerseits und dem Kompressor £ andererseits und er enthält eine Anzahl Durchführungsöffnungen 44 für die aus dec Kompressor £ heraustretende verdichtete Luft. Stromabwärts von diesen Durchführungsöffnungen 44 befinden sich Führungswände 45t die mit dem Lagerschild 30 ein Ganzee bilden und zum Führen der verdichteten Luft durch den Motor £ im Hinblick auf die Kühlung desselben im Betrieb dienen.manufactured. The diffuser 7 is riveted to the bearing plate 30 with the aid of a number of pins 43. The end shield 30 thus also serves as an intermediate shield between the motor ^ on the one hand and the compressor £ on the other hand and it contains a number of passage openings 44 for the compressed air emerging from the compressor £. Downstream of these through openings 44 are guide walls 45t which form a whole with the end shield 30 and for guiding the compressed air through the Serve engine £ with a view to cooling it during operation.
Der Kommutator 25 liegt zwischen dem Läufer TJ. des Motors einerseits und dem Lagerschild 30 andererseits. An der dieeem Lagerschild zugewandten Seite des Kommutators 25 befindet sich die fest angeordnete iwesentlichen geschlossene Kohlebürstenstaubfangplatte 46. Diese Fangplatte bildet ebenfalls mit dem Lagerschild 30 ein Ganzee und hat einen Durchmesser, der etwa dem doppelten Durchmesser des Kommutators 25 entspricht. * 'The commutator 25 lies between the rotor TJ. of the motor on the one hand and the end shield 30 on the other hand. On the side of the commutator 25 facing the bearing plate there is the essentially closed carbon brush dust collector plate 46. * '
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Die DurchstrSmungsöff mangen 44 in Lagerschild 30 befinden eich an der von der Motorwelle 26 angewandten Umfangsseite der Fangplatte 46, so dass ia Betrieb des Aggregates wenigstens im wesentlichen an der Stelle, wo die Kohlebttreten 27 den Kommutator 25 berühren, ein örtlicher Luftstrom entsteht, der einen Richtungsanteil aufweist, der von den Kohlebürsten 27 zu der Kohlestaubfangplatte 46 gerichtet ist. In Fig. 3 wird dies einigernaseen verdeutlicht. Die Pfeile 47 geben die Richtung der Strömung der ausThe flow openings 44 in the end shield 30 are located on the of the motor shaft 26 applied circumferential side of the catch plate 46, so that ia Operation of the unit at least substantially at the point where the Carbon footsteps 27 touch the commutator 25, a local air flow is created, which has a directional component from the carbon brushes 27 to the coal dust collector plate 46 is directed. In Fig. 3 this will be seen somewhat made clear. The arrows 47 indicate the direction of the flow of the
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dem Kompressor heraustretenden Luft an, wie diese aus den Durchführungs-Bffnungen 44 heraustritt um von dort durch den Motor zu strömen. Von der durch die Pfeile 47 angegebenen Hauptströmung biegen sich durch die Pfeile 48 angegebene geringere Luftströme ab. Dies kommt dadurch, dass die aus den Durchführungsöffnungen 44 hindurchströmende Luft gegen das Ständerpaket 18 und die darauf angeordneten Ständerspulen 19 und auch gegen den Läufer YJ_ stösat.the air emerging from the compressor as it emerges from the feed-through openings 44 in order to flow from there through the motor. From the main flow indicated by the arrows 47, smaller air currents indicated by the arrows 48 bend off. This is due to the fact that the air flowing through the feed- through openings 44 pushes against the stator package 18 and the stator coils 19 arranged thereon and also against the rotor YJ_.
Die KohlebUrstenhalter 28 weisen' seitlich herausragendeThe carbon brush holders 28 have laterally protruding
Voreprünge 49 auf, mit denen sie mit Hilfe von Schrauben 50 auf dem Lagerschild 30 befestigt werden können. Die Stromzufuhr zu den Kohlebürsten erfolgt mit Hilfe von Stromzuführungsdrähten 51 und Steckerklemmen 52. Für die Konstruktion des Kohlebürstenhalters 28 sei auf die beiden ebenfalls von der Anmelderin herrührenden Patentanmeldungen 68O9O48 und 7017717 verwiesen. Voreprünge 49 on, with which they with the help of screws 50 on the end shield 30 can be attached. The power is supplied to the carbon brushes with the help of power supply wires 51 and connector terminals 52. For the construction of the carbon brush holder 28 is referred to the two patent applications 68O9O48 and 7017717 also originating from the applicant.
An der Stelle, wo die beiden Kohlebürstenhalter 28 auf dem Lagerschild 30 angeordnet sind, befinden sich keine mit dem Lagerschild 30 ein Ganzes bildenden Führungswände, wie die Führungswände 45· £i« an dieser Stelle aus dem Motor herausströmende Luft strömt jedoch nicht mehr durch den Motor und kann also nicht zur Verschmutzung des Motors führen.At the point where the two carbon brush holders 28 are arranged on the end shield 30, there are none with the end shield 30 guide walls forming a whole, such as the guide walls 45 · £ i « However, air flowing out of the engine at this point no longer flows through the engine and can therefore not contaminate the engine to lead.
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Iur Erhöhung dee Fangeeffektes weist die Kohle8taubfangplatte 46 an der von der Motorwelle 26 abgewandten Umfangseeite einen ia wesentlichen senkrecht auf der Fangplatte 46 stehenden Stehrand 53 auf·In order to increase the catching effect, the carbon dust collector plate 46 has an in general on the circumferential side facing away from the motor shaft 26 standing edge 53 essentially perpendicular to the catch plate 46
Es ist schwierig, wo nicht völlig unmöglich, genau anzugeben, wie der Motor insbesondere in der Umgebung des Kommutators konstruiert sein muss um den gewünschten Fangeffekt der Fangplatte 46 zu erhalten. Das in der Zeichnung dargestellte Staubsaugeraggregat muss daher als eine mögliohe AusfUhrungsform eines erfindungsgem&ssen Staubsaugeraggregates betrachtot werden, als eine AuβfUhrungsform, die sich übrigens in der Praxi durchaus bewährt hat und sogar bei Dauerproben weniger durch Kohlestaub verschmutzt wurde als ein gleichartiger Staubsaugerkompressor, bei dem der Kcrmutator und die Kohlebürsten entsprechend der konventionellen Bauart an der anderen Seite des Läufers angeordnet waren. Es ist jedoch nich ausgeschlossen, dass auf vielerlei Art und Weise von der wiedergegebenen Ausführung >— form abgewichen werden kann, ohne dass dabei im wesentlichen von der Erfindung abgewichen wird, die ja dem Gebrauch der Luftwirbel an der Stelle der Kohlebürsten, wo diese auf dem Kommutator 25 ruhen mit Hinblick auf das Ansammmein des Kohlebürstenstaubes an einer Stelle, die sich in bezug auf die Hauptströmung der Luft durch den Aggregat stromaufwärts vom Komnutator 26 befindet, zugrunde liegt. Es dürfte jedoch ohne weiteres einleuchten, dass die Fangplatte 46 wenigstens örtlich einen Durchmesser aufweisen russ, der grosser ist als der Durchmesser des Kommutators 25, weil sonst die Kohlebüretenteilchen, die durch Verschleiss an der Stelle, wo die Kohlebürste auf dem Kommutator ruht eines Augenblicks die Kohlebürste verlassen , nicht an der Fangplatte abgefangen werden können.It is difficult, if not completely impossible, to specify exactly how the motor must be constructed, in particular in the vicinity of the commutator, in order to obtain the desired catching effect of catching plate 46. The vacuum cleaner unit shown in the drawing must therefore be regarded as a possible embodiment of a vacuum cleaner unit according to the invention, as an embodiment which, by the way, has proven itself in practice and even in long-term tests was less soiled by coal dust than a similar vacuum cleaner compressor, in which the vacuum cleaner compressor the carbon brushes were arranged on the other side of the rotor according to the conventional design. However, it is not ruled out that there are many ways in which to deviate from the reproduced design> - form without essentially deviating from the invention, which is the use of the air vortex at the point of the carbon brushes where they are on the With regard to the accumulation of the carbon brush dust, the commutator 25 rest at a point which is located upstream of the commutator 26 with respect to the main flow of air through the unit. It should be obvious, however, that the catch plate 46, at least locally, has a diameter that is larger than the diameter of the commutator 25, because otherwise the carbon buret particles that are temporarily lost due to wear at the point where the carbon brush rests on the commutator Leave the carbon brush, cannot be caught on the catch plate.
Im Hinblick auf die in Fig. 3 durch Pfeile 47 und 48 an£egobenen Luftstr8mungen sei bererkt, dass die dargestellten Pfeile keines- fWith regard to the air currents indicated by arrows 47 and 48 in FIG. 3, it should be noted that the arrows shown do not
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wege oder sogar nur annähernd die im Betrieb auftretenden Strömungen, die Richtung und Grosse anbelangt, darstellen. Zwar verdeutlichen sie einigernassen die auftretenden Strömungen, in Wirklichkeit werden diese jedoch örtlich sehr stark voneinander abweichen und einen viel verwickeiteren Charackter aufweisen. So durfte es ohne weiteres einleuchten, dass die Luftströmung, die am Kommutator.entlang geht, in einer Richtung zum Kompressor nicht nur einen axialen Anteil in Richtung des Kompressors haben wird, sondern auch einen tangentiellen Anteil, d.h. einen Geschwindigkeiteanteil in Richtung der Bewegungsrichtung des Kommutators 25. Ein Kohlestaubteilchen, das an einem bestimmten Augenblick vom Kommutator abgeschleudert wird, wird also ei'nem Weg folgen, der sich als spiralförmig beschreiben Hesse, d.h. gleichzeitig in der Richtung der Fangplatte 46 und in tangentieller Richtung also parallel zu einer BerOhrungslinie am Kornmutator 25»paths or even only approximate the currents occurring during operation, as far as direction and size are concerned. True, they clarify The currents that occur are somewhat wet, but in reality they will differ greatly from one another locally and have a much more intricate character. So it should be obvious that the air flow that goes along the commutator, in a direction towards the Compressor will not only have an axial component in the direction of the compressor, but also a tangential component, ie a speed component in the direction of movement of the commutator 25. A coal dust particle that is thrown off the commutator at a certain moment will therefore follow a path , who describe himself as a spiral shape Hesse, ie simultaneously in the direction of the catch plate 46 and in the tangential direction that is parallel to a line of contact on the grain mutator 25 »
Der Pangeffekt der Kohlebürstenetaubfangplatte 46 beruht in grossen Zügen auf denselben Prinzipien, wie diese für bekannte Staubseparatoren gelten. Bei dieser Art von Staubseparatoreη und folglich auch bei der vorliegenden Erfindung werden abrupte RichtungsSnderungen des Luftetromes benutzt, wodurch die Staubteilchen, in diesem Fall also Kohlebürste. Staubteilchen, nicht länger der Bewegung der Luftmolekülen folgen, und zwar infolge der grösseren Masse, und auf diese Weise vom Luftstrom getrennt werden. Es ist auch aus diesem Grunde, dass der Stehrand 53 der Fangplatte 46 einen zusätzlichen Fangeffekt hat, denn durch diesen Stehrand wird die Luftströmung ja zum zweiten Male abrupt abgelenkt.The pang effect of the carbon brush retainer plate 46 is based broadly based on the same principles that apply to known dust separators. With this type of dust separator and consequently also In the present invention, abrupt changes in the direction of the air flow are used, thereby removing the dust particles, in this case the carbon brush. Dust particles, no longer follow the movement of air molecules, namely due to the greater mass, and thus separated from the air flow will. It is also for this reason that the standing edge 53 of the catch plate 46 has an additional catching effect, because the air flow is abruptly deflected for the second time by this standing edge.
Im .Rahmen der Erfindung können mehrere Massnahmen getroff er. werden um den Fangeffekt der Fangplatte 46 noch zu erhöhen. Es iet beispiel weise denkbar, dass das Anordnen von Rippen auf der dem Kommutator züge-In the framework of the invention, several measures can be taken. are to increase the catching effect of the catch plate 46. It is an example wise conceivable that the arrangement of ribs on the commutator
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wandten Seite der Fangplatte den Fangeffekt noch etwas erhöhen könnte, was sich in Anbetracht der obenstehend erläuterten Prinzipien einigermassen erwarten lässt. Auch liegt es auf der Hand, die Fangplatte;mit einer klebenden Oberfläche zu versehen, damit ein Festkleben des gegen die Fangplatte etoscenden KohlebUrstenstaubes gewährleistet wird. Es hat sich jedoch bisher bei der in den Figuren dargestellten AusfUhrungsform der Erfindung herausgestellt, dass eine derartige klebende Oberfläche notwendig ist, weil sich die Staubteilchen selbst:bereits gut an dem Material des Lagerdeckel JO haften.turned side of the catch plate could increase the catch effect somewhat, which can be expected in view of the principles explained above. Also, it is obvious, the catching plate, to be provided with an adhesive surface for sticking of the etoscenden against the catch plate burst coal dust is ensured. However, it has so far been found in the embodiment of the invention shown in the figures that such an adhesive surface is necessary because the dust particles themselves: already adhere well to the material of the bearing cover JO.
Im Betriebszustand des in den Figuren dargestellten Staub— Saugeraggregates tritt ein Druckabfall am Lager 33 *uf und zwar von einem Druck an der Seite des Kommutators 25 auf einen niedrigeren Druck an der Kompreroorseite des Lagers. Die Lager 32 und 33 sind Kugellager mit einem Fettvorrat, der zum Schmieren der Lager während der ganzen Lebensdauer ausreicht. Durch den Druckabfall am Kugellager 33 entsteht jedoch die Neigung des Fettes im Lager, in Richtung des Kompressors £ aus dem Lager zu entweichen. Das bedeutet nicht nur einen Verlust von Fett für das Lager. es würde zugleich bedeuten, dass Kohlestaub in das Lager geraten würde, was selbstverständlich in hohem Masse den Verschleiss des Lagers beschleuß gen würde. In der Zeichnung werden Vorkehrungen dargestellt, mit denen beabeichtet wird, dieses aus dem Lager 33 Pressen des Fettvorrates zu vermeiden, aber zugleich eine Erhöhung dee Fangseffektes der Fangplatte 46 zu bewerkstelligen. Die betreffenden Vorkehrungen umfassen drei Druckglättungskanäle 54 im Lagerschild 50. Sehen sie dazu insbesondere Fig. 3· Das Kugellager 33 wird mit Hilfe einer Druckplatte 55 im Lagerschild am Platz gehalten und liegt an der Seite des Lagerschildes auf drei erhöhten Ränder 56. Die Druckplatte 55 wird mit drei in der Zeichnung nicht dargestelltenIn the operating state of the vacuum cleaner assembly shown in the figures, a pressure drop occurs at the bearing 33 * uf, namely from one Pressure on the side of commutator 25 to a lower pressure on the compressor side of the bearing. The bearings 32 and 33 are ball bearings with a A reserve of grease that is sufficient to lubricate the bearings for their entire service life. However, the pressure drop across the ball bearing 33 causes the Inclination of the grease in the bearing in the direction of the compressor £ out of the bearing to escape. That doesn't just mean a loss of fat for the camp. it would also mean that coal dust would get into the warehouse, which of course decides to a large extent the wear and tear of the bearing gen would. In the drawing, the precautions to be taken are shown is to avoid this from the camp 33 pressing the grease supply, but at the same time an increase in the catch effect of the catch plate 46 accomplish. The provisions concerned include three pressure smoothing channels 54 in the end shield 50. See in particular Fig. 3 · The Ball bearing 33 is in place with the aid of a pressure plate 55 in the end shield held and lies on the side of the end shield on three raised edges 56. The pressure plate 55 is not shown with three in the drawing
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Schrauben auf den Nocken 57 befestigt, die mit dem Lagerschild JO ein GaiiZ-. Screws attached to the cam 57, which is a GaiiZ- with the bearing plate JO.
bilden. Die Öffnung 58 im Lagerschild 30 hat einen Durchmesser, der nur wenig grosser ist als der der hindurchragenden Läuferwelle 26, so dass vermieden wird, dass ein all zu grosser Luftstrom von der Komrmitatorseitf; des Lagers zur letzten Druckstufe des Kompressors auftreten würde, welcher Luftstrom einen Lpckstrom bildet und auf diese Weise den Wirkungsgrad des Kompressors beeinträchtigt. Der kleine Leckstrom, der trotzdem auftritt, reicht jedoch aus um den Fangeffekt der Farbplatte 46 zu erhöhen. Selbstverständlich muss der Widerstand, der den Leckstrom erfährt übei* die Drucl-.-glättungskanäle 54 geringer sein als der Luftströmungswiderstandsvert des Kugellagers 33 selbst.form. The opening 58 in the end shield 30 has a diameter which is only slightly larger than that of the rotor shaft 26 protruding through it, so that it is avoided that an excessively large air flow from the Komrmitatorseitf; of the bearing would occur to the last pressure stage of the compressor, which air flow forms a Lpckstrom and in this way affects the efficiency of the compressor. The small leakage current that nevertheless occurs is, however, sufficient to increase the trapping effect of the color plate 46. Of course, the resistance experienced by the leakage current via the pressure smoothing channels 54 must be less than the air flow resistance of the ball bearing 33 itself.
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